Классификация основных процессов
Классификация основных процессов в технологии строительных материалов может быть проведена на основе различных признаков.
А. По кинетическим закономерностям
В общем виде кинетические закономерности характеризуются следующей зависимостью:
Скорость процесса J прямо пропорциональна движущей силе X и обратно пропорциональна сопротивлению R.
Это положение может быть представлено в виде общего уравнения:
,
(1)
где k – проводимость (константа скорости процесса).
По этому признаку различают следующие процессы:
А1. Механические процессы, протекание которых описывается законами механики твердых тел. Движущей силой этих процессов является разность усилий в различных точках обрабатываемого материала X=F.
К механическим процессам относятся измельчение, классификация, смешивание и транспортирование твердых компонентов. Эти процессы используются главным образом при подготовке сырья.
А2. Гидромеханические процессы – процессы, которые протекают в жидких или газовых системах. Протекание этих процессов описывается законами аэро- и гидродинамики. Движущей силой этих процессов является перепад давлений X=P.
К гидромеханическим процессам относится перемещение и перемешивание жидкостей и газов, движение твердых тел в жидкостях и газах и др.
А3. Тепловые и массообменные процессы – процессы, протекание которых описывается законами теплопередачи и диффузии. В технологии строительных материалов эти процессы протекают, как правило, одновременно. Движущей силой тепловых процессов является разность температур X=T, а массообменных процессов – разность концентраций X=c.
К тепловым процессам относятся сушка, обжиг, тепловлажностная обработка и др. К массообменным – растворение, кристаллизация, адсорбция и др.
А4. Химические процессы – процессы, протекание которых описывается законами химической кинетики.
Получение многих строительных материалов связано с различными химическими превращениями исходных компонентов.
В. По способу организации
В соответствии с этим признаком основные процессы в технологии строительных материалов делят на 3 вида:
В1. Периодические процессы – процессы, все стадии которых протекают в одном аппарате, но разделены по времени.
В этих процессах загрузка и выгрузка сырья осуществляется через определенные промежутки времени, т.е. процесс происходит периодами.
В2. Непрерывные процессы – это процессы, все стадии которых протекают одновременно, но разделены в пространстве.
Непрерывные процессы осуществляются в проточных аппаратах, в которых поступление исходного сырья и выгрузка готовой продукции протекают одновременно.
Непрерывные процессы имеют значительные преимущества перед периодическими процессами:
большая производительность;
возможность специализации аппаратов для каждой стадии процесса;
стабильность параметров процесса во времени;
улучшение качества готовой продукции;
возможность осуществления полной автоматизации и механизации.
Периодические и непрерывные процессы характеризуются продолжительностью и периодом Т.
Продолжительность процесса - это время, необходимое для завершения всех стадий процесса, начиная от момента загрузки и кончая выгрузкой готового продукта (полуфабриката).
Период процесса Т – время от начала загрузки исходного материала данной партии до начала загрузки исходного материала последующей партии.
Величина /Т называется степенью непрерывности процесса. Для периодического процесса степень непрерывности 1.
В3. Комбинированные процессы – представляют собой либо непрерывный процесс, отдельные стадии которого проводятся периодически, либо такой периодический процесс, одна или несколько стадий которого проводятся непрерывно.
Различие между периодическими и непрерывными процессами касается только способа организации самого процесса и его аппаратурного оформления. Физико-химическая сущность процесса остается неизменной и не зависит от конструкции аппарата.